Начиная с 1988 года ведутся работы по внедрению энергоэффективных технологий в процессы атмосферной перегонки нефти под научным руководством проф. Богатых К.Ф. Полученные результаты и выводы представляем Вашему вниманию.
При выборе технологической схемы атмосферной перегонки нефти, согласно классического подхода, руководствуются прежде всего фракционным составом нефти и содержанием в ней бензиновых фракций.
Одноколонные схемы с однократным испарением нефти применяются для сравнительно тяжёлых нефтей, с содержанием бензиновых фракций на уровне 12-15% и выходом светлых фракции до 3500С на уровне 45%. Эти установки более просты и компактны, однако их основными недостатками являются:
- меньшая технологическая гибкость проведения процесса фракционирования;
- заниженный отбор суммы светлых фракций от потенциала;
- необходимость более качественной исходной подготовки нефти.
Двухколонные схемы работы атмосферного блока имеет следующие преимущества:
- обладают достаточной технологической гибкостью при переработке нефтей различного состава, так как при изменении состава сырья первая колонна обеспечивает стабильную работу второй основной ректификационной колонны;
- позволяют предохранить частично сложную колонну от коррозии, что особенно важно при отсутствии блока подготовки нефти с ЭЛОУ.
Кроме того, расчётная практика показывает, что схема с двукратным испарением нефти позволяет снизить энергозатраты за счёт меньшей степени переиспарения сырья, поскольку часть бензиновых фракций отбирается в первой колонне, количество отбираемых дистиллятов падает и необходимые флегмовые числа в секции укрепления дизельного топлива можно реализовать при более низких жидкостных нагрузках.
Следует также отметить, что при реализации схемы с двукратным испарением нефти, качественное дизельное топливо можно получить с меньшими энергозатратами.
Двухколонная схема фракционирования позволяет также вырабатывать печное топливо в основной атмосферной колонне с требуемой температурой вспышки без дополнительной отпарной секции, поскольку наиболее лёгкие углеводородные фракции будут отобраны в колонне предварительного испарения.
Задачу снижения энергозатрат при разработке технологии частичного отбензинивания нефти предлагается решить за счёт организации двухпоточной системы теплообмена на установке с двухуровневым питанием колонны К-1.
Согласно данной схеме первый поток будет нагреваться только в теплообменниках до температуры 130-1400С. Второй поток после подогрева в системе теплообмена будет дополнительно нагреваться в камере конвекции трубчатой печи. Такая организация работы системы теплообмена и колонны частичного отбензинивания позволит снизить расход острого холодного орошения с температурой 600С, так как в качестве орошения будет частично использоваться поток верхнего питания колонны, температура которого выше, чем температура острого холодного орошения, но ниже, чем температура основного потока питания колонны.
За счёт снижения кратности холодного орошения может быть повышена температура низа колонны К 2 на 15-200С по сравнению с типовой схемой работы, соответственно повышено теплосодержание частично отбензиненной нефти. Повышение энтальпии отбензиненной нефти в свою очередь позволит снизить количество тепла на её подогрев в печи П-2.
В качестве контактных устройств ректификационных колонн при разработке энергосберегающей технологии фракционирования предлагается выбирать насадочные перекрестноточные модули, как обладающие меньшим перепадом давления и позволяющие обеспечить более высокую долю отгона и больший отбор дистиллятов при той же температуре сырья. Причём это позволит регулировать удельные паровые и жидкостные нагрузки и обеспечить эффективную работу при минимальных энергозатратах. |